Modulul 2: Soarele ca sursă de energie primară 22 Modulul 2 ...

More documents

Recommendations

Info

Modulul 2: Soarele ca sursă de energie primară modulelor de 30 de ani. Această tehnologie are un dezavantaj: potenţial limitat de scădere în viitor a costurilor de producere a celulelor PV. Tehnologia siliciului amorf şi a siliciului în straturi subţiri are perspectivă. Costurile unui watt produs cu aceste tehnologii va scădea până la 1-€ - cost limită la care energia electrică PV devine mai ieftină decât energia electrică produsă din surse fosile. In fig. 4 este prezentată schema constructivă simplificată a celulei PV având la bază material semiconductor de tip p. Analizăm fenomenele care au loc în cazul când celula PV este expusă unei radiaţii incidente . Această radiaţie poate fi echivalată cu un flux de fotoni, care au energia E=hv ,unde h este constanta lui Planck, iar v este frecvenţa fotonilor. Dacă energia fotonului este mai mare ca energia benzii energetice interzise a semiconductorului, atunci, în urma interacţiunii fotonului cu un atom, electronul din banda de valenţă va trece în banda de conducţie şi, deci, o energie mai mică. iar fotonul B are o frecvenţă mai mare şi, corespunzător, o energie mai mare (unda electromagnetică cu frecvenţă mică pătrunde în material la adâncimi mai mari şi invers). Purtătorii de sarcină liberi sunt separaţi de câmpul electric al joncţiunii p-n, caracterizat prin potenţialul de barieră U0 şi care, în funcţie de tipul semiconductorului folosit, este de circa 0,2 - 0,7 V. A. B. Fig.5.4. Schema constructivă a celulei fotovoltaice. Aici, câmpul electric va avea rolul de separator de sarcini libere - perechi electronigoluri. Electronii vor fi dirijaţi spre zona n. golurile - spre zona p a celulei. Acesta este motivul pentru care, sub influenţa luminii, zona p se încarcă pozitiv, iar zona n se încarcă negativ, ceea ce conduce la apariţia unui curent electric prin circuitul extern, determinat de conversia fotovoltaică a radiaţiei solare. Acest curent, (fig. 4-A ), duce la o cădere de tensiune U pe sarcina externă R. conectată la contactele din spate şi contactul-grilă frontal (fig. 4.B). Tensiunea U, în raport eu joncţiunea p-n acţionează în sens direct şi, la rândul său, va determina prin joncţiune curentul diodei Id de sens opus curentului fotovoltaic Is care se determină din expresia cunoscută: 43 , (5.6) unde: I0- este intensitatea curentului de saturaţie; k - constanta lui Boltzmann; T- temperatura absolută; e - sarcina electronului. Caracteristicile celulei fotovoltaice. Caracteristicile principale ale celulei PV sunt: caracteristica amper-volt I(U) sau volt-amper U(I) şi caracteristica de putere P(U). Curentul în circuitul exterior I se determină ca diferenţă dintre curentul fotovoltaic Is şi curentul diodei Id :
Modulul 2: Soarele ca sursă de energie primară 44 , (5.7) Ecuaţiei (5.7) îi corespunde schema echivalentă simplificată a celulei PV, prezentată în fig. (5, a). Dacă se ţine seama de rezistenţa Ri , de scurgeri prin joncţiunea p-n a celulei PV şi de rezistenţa serie a celulei Rs , se poate înlocmi o schemă echivalentă completă a celulei PV (fig. 5.b). Cu tehnologiile moderne se obţin celule cu Ri= şi Rs = 0 , astfel încât schema echivalentă simplificată este satisfăcătoare. a). c). d). b).
Page 1 and 2: Modulul 2 SOARELE CA SURSĂ DE ENER
Page 3 and 4: Modulul 2: Soarele ca sursă de ene
Page 21: Modulul 2: Soarele ca sursă de ene
Page 27 and 28: a). c) Modulul 2: Soarele ca sursă

Modulul 2: Soarele ca sursă de energie primară 22 Modulul 2 ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?